C语言程序设计与数据结构实践

第一章 概论 1
1.1 结构化程序设计的基本方法 1
1.1.1 结构化程序设计思想 1
1.1.2 结构化程序设计的步骤 1
1.2 数据结构与算法 5
1.2.1 数据结构 5
1.2.2 算法 6
1.2.3 数据结构与算法 9
1.3 C语言概述 10
1.3.1 C语言的特点 10
1.3.2 C语言的程序结构 11
1.3.3 程序的调试 13
习题 16
第二章 简单程序设计 17
2.1 案例1（简单程序） 17
2.2 简单数据类型 18
2.2.1 C语言的数据类型 18
2.2.2 基本数据类型 19
2.2.3 数据类型转换 21
2.3 常量和变量 23
2.3.1 字面常量和符号常量 23
2.3.2 变量 26
2.4 基本运算及表达式 27
2.4.1 算术运算符及算术表达式 29
2.4.2 赋值运算符及赋值表达式 29
2.4.3 逗号运算符与逗号表达式 32
2.5 基本语句 33
2.5.1 表达式语句 33
2.5.2 输入语句 34
2.5.3 输出语句 38
2.6 C预处理程序 43
2.6.1 宏定义 43
2.6.2 文件包含 46
2.6.3 条件编译 48
2.7 实验1 50
2.7.1 实验目的 50
2.7.2 实验要求 50
2.7.3 实验设备 50
2.7.4 实验内容 51
2.7.5 实验步骤 51
习题 51
第三章 结构控制语句 54
3.1 案例2（控制语句的一般概念） 54
3.2 分支语句 55
3.2.1 关系运算符与关系表达式 55
3.2.2 逻辑运算符与逻辑表达式 57
3.2.3 if语句 59
3.2.4 switch语句 67
3.3 循环语句 69
3.3.1 概述 69
3.3.2 while语句 69
3.3.3 do…while语句 77
3.3.4 for语句 78
3.3.5 循环的嵌套 82
3.3.6 goto语句、break语句和continue语句 82
3.4 几种特殊的语句 86
3.4.1 复合语句 86
3.4.2 空语句 87
3.4.3 返回语句 87
3.5 实验2 88
3.5.1 实验目的 88
3.5.2 实验要求 88
3.5.3 实验设备 88
3.5.4 实验内容 88
3.5.5 实验步骤 89
习题 89
第四章 数据顺序存储结构及应用 91
4.1 案例3 91
4.2 数组的定义、引用和初始化 91
4.2.1 一维数组的定义 92
4.2.2 一维数组元素的引用 92
4.2.3 一维数组的初始化 93
4.2.4 应用举例 94
4.3 多维数组 95
4.3.1 二维数组的定义 95
4.3.2 二维数组元素的引用 97
4.3.3 二维数组的初始化 97
4.3.4 二维数组应用举例 98
4.4 字符数组 100
4.4.1 字符数组的定义 100
4.4.2 字符数组的初始化 100
4.4.3 字符数组的引用 101
4.4.4 字符串和字符串结束标志 101
4.4.5 字符数组的输入/输出 101
4.4.6 字符串处理函数 102
4.4.7 字符串数组应用举例 105
4.5 线性表的顺序存储结构及运算 106
4.5.1 线性表的逻辑结构 106
4.5.2 线性表的顺序存储结构及基本运算 107
4.6 栈和队列的顺序存储结构和运算 110
4.6.1 栈 110
4.6.2 队列 116
4.7 实验3 118
4.7.1 实验目的 118
4.7.2 实验要求 119
4.7.3 实验设备 119
4.7.4 实验内容 119
4.7.5 实验步骤 119
习题 120
第五章 函数 121
5.1 案例4 121
5.2 函数的定义 122
5.2.1 函数的定义 122
5.2.2 函数参数 123
5.2.3 函数的返回值 124
5.3 函数的调用 125
5.3.1 函数调用的一般形式 125
5.3.2 函数调用的方式 125
5.3.3 函数的嵌套调用 128
5.3.4 函数的递归调用 131
5.4 数组作为函数参数 132
5.4.1 数组元素作函数实参 132
5.4.2 数组名函数实参 133
5.5 局部变量与全局变量 136
5.5.1 局部变量 136
5.5.2 全局变量 137
5.6 变量的存储类别 138
5.6.1 静态存储变量 138
5.6.2 动态存储变量 139
5.6.3 外部变量 140
5.7 内部函数和外部函数 142
5.7.1 内部函数 142
5.7.2 外部函数 143
5.8 实验4 144
5.8.1 实验目的 144
5.8.2 实验要求 145
5.8.3 实验设备 145
5.8.4 实验内容 145
5.8.5 实验步骤 145
习题 145
第六章 指针 147
6.1 案例5（指针的应用） 147
6.2 指针的概念 148
6.3
指针与指针变量 149
6.3.1 指针与指针变量 149
6.3.2 指针运算 153
6.4 数组的指针 153
6.4.1 指向数组的指针变量的定义与赋值 153
6.4.2 通过指针引用数组元素 154
6.4.3 数组名作函数参数 156
6.4.4 指向多维数组的指针和指针变量 157
6.5
函数的指针 159
6.5.1 用函数指针变量调用函数 159
6.5.2 函数指针变量作函数参数 160
6.5.3 返回指针值的函数 161
6.6 实验5 163
6.6.1 实验目的 163
6.6.2 实验要求 164
6.6.3 实验设备 164
6.6.4 实验内容 164
6.6.5 实验步骤 164
习题 165
第七章 数据的链式存储及应用 166
7.1 案例6 166
7.2 结构体的概念 166
7.2.1 结构体的定义 166
7.2.2 结构体的引用 169
7.2.3 结构体的初始化 169
7.3 结构体数组 172
7.4 结构体的指针 173
7.4.1 结构体指针变量的定义 173
7.4.2 结构体型数组的指针 174
7.4.3 用结构体指针变量作函数参数 176
7.5 线性表的链式存储结构及运算 177
7.5.1 线性链表 177
7.5.2 循环链表 181
7.5.3 双向链表 182
7.6 链队列 186
7.7 共用体 187
7.8 实验6 190
7.8.1 实验目的 190
7.8.2 实验要求 190
7.8.3 实验设备 190
7.8.4 实验内容 191
7.8.5 实验步骤 191
习题 191
第八章 树的存储结构及应用 192
8.1 案例7 192
8.2 树结构的定义和基本术语 192
8.2.1 树的定义 192
8.2.2 基本术语 193
8.3 二叉树 193
8.3.1 定义与基本操作 193
8.3.2 二叉树的存储结构 194
8.3.3 二叉树和线索二叉树的遍历 197
8.3.4 哈夫曼树及其应用 208
8.4 实验7 213
8.4.1 实验目的 213
8.4.2 实验要求 213
8.4.3 实验设备 213
8.4.4 实验内容 213
8.4.5 实验步骤 214
习题 214
第九章 查找与排序算法 216
9.1 查找 216
9.1.1 顺序表查找 216
9.1.2 二分查找 218
9.1.3 分块查找 218
9.1.4 哈希查找 220
9.2 排序 224
9.2.1 插入排序 225
9.2.2 交换排序 228
9.2.3 选择排序 232
9.2.4 归并排序 237
9.3 实验8
242
9.3.1 实验目的 242
9.3.2 实验要求 242
9.3.3 实验设备 242
9.3.4 实验内容 242
9.3.5 实验步骤 243
习题 243
第十章 位运算 245
10.1 案例8 245
10.2 基本概念 246
10.3 位运算符 247
10.3.1 位运算符简介 247
10.3.2 位运算符的应用 247
10.4 位段 252
10.5 实验9 254
10.5.1 实验目的 254
10.5.2 实验要求 254
10.5.3 实验设备 254
10.5.4 实验内容 254
10.5.5 实验步骤 254
习题 254
第十一章 文件 256
11.1 案例9 256
11.2 文件的组织 257
11.2.1 基本知识 257
11.2.2 顺序文件 258
11.2.3 随机处理文件 259
11.2.4 直接存取文件 261
11.3 C文件的操作 262
11.3.1 C语言文件的基本概念 262
11.3.2 缓冲文件系统 263
11.3.3 非缓冲文件系统 275
11.3.4 标准设备文件及I/O定向 277
11.4 实验10 278
11.4.1 实验目的 278
11.4.2 实验要求 278
11.4.3 实验设备 279
11.4.4 实验内容 279
11.4.5 实验步骤 279
习题 279
第十二章 综合应用 281
12.1 图形处理 281
12.1.1 基本概念 281
12.1.2 图形函数 281
12.2 综合实例分析 287
12.2.1 学生成绩管理系统设计 287
12.2.2 RS-232C串行接口控制实例的分析与实现 308
附录 321
附录1 Turbo C编译环境 321
附录2 Turbo C编译错误信息 328
附录2.1 致命错误 328
附录2.2 一般错误 329
附录2.3 警告信息 336
附录3 Turbo C常用库函数 338
附录3.1 数学函数 338
附录3.2 输入输出函数 329
附录3.3 字符函数与字符串函数 342
附录3.4 动态分配存储空间函数 343